Insinöörit käyttävät palkin poikkileikkauksen moduulia yhtenä säteen lujuuden määrittelijöistä. Joissakin tapauksissa ne käyttävät kimmomoduulia olettaen, että kun muodonmuutosvoima on poistettu, palkki palaa alkuperäiseen muotoonsa. Tapauksissa, joissa muovikäyttäytyminen on hallitsevaa, mikä tarkoittaa, että muodonmuutos on jossain määrin pysyvä, heidän on laskettava muovimoduuli. Tämä on suora laskelma, kun palkin poikkileikkaus on symmetrinen ja palkin materiaali on tasainen, mutta kun poikkileikkaus tai palkki koostumus on epäsäännöllinen, on tarpeen jakaa poikkileikkaus pieniin suorakulmioihin, laskea kunkin suorakulmion moduuli ja tuloksia.
Suorakulmaiset poikkileikkauspalkit
Kun kohdistat jännitystä palkin pisteeseen, se altistaa osan säteestä puristusvoimalle ja toisen osan jännitysvoimalle. Muovinen neutraali akseli (PNA) on palkin poikkileikkauksen läpi kulkeva viiva, joka erottaa puristettavan alueen jännitteisestä alueesta. Tämä viiva on yhdensuuntainen käytetyn jännityksen suunnan kanssa. Yksi tapa määritellä muovimoduuli (Z) on pinta-alan ensimmäinen momentti tämän akselin ympäri, kun akselin ylä- ja alapuolella olevat alueet ovat samat.
JosC ja AT ovat poikkileikkauksen alat puristuksen alaisina ja vastaavasti jännittyneinä, ja dC ja dT ovat etäisyydet puristettavien ja jännitteisten alueiden keskiosista PNA: sta, plastinen moduuli voidaan laskea seuraavalla kaavalla:
Z = AC • dC + AT • dT
Tasaisen suorakulmaisen palkin korkeudella d ja leveydellä b tämä pienenee:
Z = bd2/4
Epätasaiset ja epäsymmetriset palkit
Kun säteellä ei ole symmetristä poikkileikkausta tai säde koostuu useammasta kuin yhdestä PNA: n ylä- ja alapuolella olevat alueet voivat olla erilaisia, riippuen käytetyn ajankohdasta stressi. PNA: n paikantamisesta ja muovimoduulin laskemisesta tulee monivaiheisia prosesseja, joihin liittyy palkin poikkileikkauspinta polygoneiksi, joilla kullakin on samat alueet puristuksessa ja jännityksessä voimat. Säteen muovimomentista tulee siten puristettavien alueiden summa, kerrottuna kunkin alueen etäisyydellä sentroidiin puristettuna ja kerrottuna kyseisen osan vetolujuudella, joka lisätään sitten samaan summaukseen jännitetyille osille.
Hetkellä on positiivinen ja negatiivinen komponentti, riippuen jännityksen suunnasta, akselista ja säteen materiaalien yhdistelmästä. Säteen plastinen moduuli on siis positiivisten ja negatiivisten momenttien summa jaettuna muovimomentin summaus-sarjan ensimmäisen polygonin materiaalivahvuudella.